基于物联网技术的自动化物流设备

王苑 丁琼

【摘  要】在现代化社会快速发展形势下，电子商务得以广泛推行，推动了现代化物流行业的崛起，为人们的日常生产生活提供了较大便利。就物流行业而言，物联网技术的应用十分普遍，便捷全面的自动化物流设备全程参与货物分拣、仓储配送、货物管理等相关物流活动，提升物流服务水平与质量，节约物流成本。在此基础上，论文对基于物联网技术的相关物流设备进行详细分析。

【Abstract】Under the rapid development of modern society， e-commerce has been widely implemented， which promotes the rise of modern logistics industry and provides greater convenience for people's daily production and life. As far as the logistics industry is concerned， the application of internet of things technology is very common. Convenient and comprehensive automatic logistics equipment participate in the whole process of goods sorting， storage and distribution， goods management and other related logistics activities， improve the level and quality of logistics services， and save logistics costs. On this basis， this paper analyzes the logistics equipment based on internet of things technology in detail.

【关键词】物流系统;物联网;自动化;物流设备

【Keywords】logistics system; internet of things; automation; logistics equipment

【中图分类号】F253.9                                【文献标志码】A                                   【文章编号】1673-1069（2020）09-0184-02

1 物联网对于自动化物流设备的要求分析

就结构层面而言，物联网可划分为：感知层，通过RFID、各类传感器、二维码、GPS、图像识别等技术实现对外界的感知，识别或定位物体，完成信息采集并将采集到的数据上传;传输层，按约定的通信协议，把物体与互联网相连接，进行信息交换和通信;应用层，利用经过分析处理的感知数据，为用户提供丰富的特定服务，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等功能。

物联网结构层实施需以技术为支持，如智能预算技术、RFID技术、纳米嵌入技术、泛在传感技术等。相关设备与智能预算技术的有机结合从属于自动化设备范畴。物流自动化即于既定时间空间内，基于计算机网络控制系统全方位控制工业机器人、高速堆垛机、AGV、输送设备、仓储设备、通信联系设备等，从而形成具备独特功能的有机整体系统。

目前多数设备都未实现与互联网的连接，未来在实现IPV4到IPV6技术协议过渡后，互联网保持和所有电子设备相衔接将具备坚定的技术支持，而且传感器技术的不断发展，也会在很大程度上推动此进程。以物联网技术实现物物相连、全方位感知的应用要求，传感设备将会面对各种信息采集对象，而对于设备目前所测量的常规物理量，测量的功能要求与应用方位需适度扩大，如光纤传感与在线分析等，此演变主要由传感器MEMS技术的发展趋勢所决定。

MEMS即微电机系统，是微电路和微机械按功能要求在芯片上的集成，尺寸在几毫米乃至更小的传感器装置，主要优点是微型化、灵敏度高、易于集成、性能稳定可靠等。MEMS是构筑物联网感知层传感器的最主要选择之一，可嵌入大尺寸系统中，把自动化、智能化和可靠性水平提高至一个新水平。MEMS涉及多项科学技术工程，将是未来国民经济和军事科研领域的新增长点。

物联网所关联且影响的行业较多，除传统工业制造领域外，物流领域中领先的便是物联网引领的技术应用，而各种应用领域对于仪器仪表等设备的要求也各不相同，所以未来仪器仪表将会迎来全新发展。

2 基于物流系统的物联网自动化物流设备开发建议

2.1 详细分析物联网自动化物流技术需求

就整个物流系统而言，涉猎运输、仓储、包装、装卸等环节，属于集成化系统，对各环节共同协作要求非常高，在保障高效且持续的工作形态后，许多工作都具循环性，以物联网技术实现物流自动化，可显著提升工作效率与水平。通常情况下，以物联网为基础的运行控制装置、传感器、MEMS等，可切实解决各种仓储问题。以物联网为基础的AGV，可自动定位，安全性较高。在机器人技术与光电传感器实时更新趋势下，自动化分拣与装卸装置实现了广泛应用，整个物流系统自动化水平显著提升。在物联网自动化物流设备开发时，需针对项目实际需要，详细分析系统各环节所存在的具体问题，以技术研究与优化更新，设计科学可行的开发方案，从而满足物流自动化需求。

2.2 全方位做好关键性技术的应用开发

物联网自动化物流设备相关功能的实现需以多种关键性技术作为支撑。就现有物流设备而言，主要采用的是RFID技术与无线传感器网络技术。

射频识别技术（RFID），主要通过射频信号，自动识别电子标签，来实现感知定位、过程追溯、信息采集、物品分类拣选。利用信息流精确控制物流过程，将库存、运输的成本降至最低。除数据信息动态化更新与传输等相关功能之外，还具备保密、信息安全、信息追踪、信息自动化录入等功能。

无线传感器网络技术（WSN），是在一定范围内大量部署微型传感器节点，由这些节点通过无线通信方式形成一个多跳的自组织网络系统，实时采集、相互联系处理、传递信息，该网络是传感器技术、嵌入式系统、无线通信技术、信息分布处理技术的综合。现阶段，物流领域以物联网技术为载体，支持仓储、运输、配送等多环节工作开展，以提升物流效率，节约物流成本。而物流设备类型繁多，将物联网技术融入输送机与叉车等物流设备，以实现物流设备自动化控制，并全程实时采集物流相关数据信息，从而提升各环节物流管理整体效率。在开发物联网自动化物流设备时，需充分合理利用各种物联网技术，促使其与设备密切关联，进而实现物流设备自动化控制水平显著提升。

3 基于物联网自动化物流设备的物流系统管理应用

基于物联网自动化物流设备的物流系统分为四个层次：基于传感器与驱动器构成的控制物流终端设备的执行层，主要包含堆垛设备、分拣设备、传输设备、扫描设备、电子标签设备;物流系统物流设备工作控制层，主要包含PLC、单片机、变频器等控制设备;软件操作层，主要包含自动化立体库整理模块、自动化分拣模块、自动化输送模块、自动化管理模块，以面向物流系统全部物流设备进行自动化操作，通过软件技术进行物流控制;業务处理层，通过ERP业务系统优化管理货物信息。

①自动化立体库整理模块即面向物流中心进行货物自动化存储整理，对仓库的整体空间布局，以控制站操控物流设备，从而实现仓库货物自动化整理。其中包含堆垛与输送模块，分别负责控制堆垛设备与输送设备。

②自动化分拣模块负责准确快速分类货物、储存位置、地址等，即通过控制分拣设备、供件设备、分流设备，针对货物条码自动化分配，将货物分配于不同通道，加以存储。货物条码信息即自动化分拣模块的信息单元，系统以条码评估货物类型，以此实现高效准确分拣。在货物进入分拣模块后，系统会自动评估货物状态，如果处于皮带机上，便会自动运转，由条码扫描器完成货物扫描，所采集的信息传输于上位机解析，并针对货物进行类型、储存位置、地址等评判，然后利用分流机分配货物至指定通道，确保货物准确到达对应区域。

③自动化输送模块即自动控制货物于整个运输流程，货物分拣完成后，通过自动化输送模块传输货物至指定储存位置，还可输送货物出入库。自动化输送模块通过控制输送机，覆盖物流中心所有出入库通道及存储区域，此模块具备货物信息健全、运行优化管理、安全保障、自检诊断等多项功能，信息健全即货物运输过程中自动扫码，自主分配运输通道;运行管理即运输时优化管理运输状态，设置手动启动、停止、终止按钮，在错误发生时，可立即停止或重启;安全保障即故障发生时，物流系统会自动启动安全保障措施，以确保设备与员工安全;自检诊断即自动诊断错误信息，详细记录故障诊断信息，以便后续维护与管理。

④自动化管理模块即以物联网自动化物流设备为辅助进行控制的核心，负责接收、调度货物，管理物流设备运行状态、处理订单等。通过物流编码、货物条码、设备编号完成指定操作，从而保障物流设备工作实效性与可靠性。自动化管理模块即面向物流中心进行全方位管控，即入库处理、库内处理、出库处理、基础资料、系统管理等。

4 结语

总之，对于物流系统而言，物联网自动化设备是保障物流系统正常稳定运转的关键，应根据实际需要及物流存在的主要问题，科学设计与研发，以满足实际应用要求。就物联网自动化物流设备应用层面而言，实现现代化信息技术与物流设备的密切结合，可在很大程度上提高物流系统整体工作效率与水平。

【参考文献】

【1】陈利民，赵卓，余振宁.基于物联网自动化物流设备的设计与应用[J].自动化技术与应用，2019，38（4）：88-91.

【2】陈波.物联网环境下自动化物流设备的开发与应用[J].物流工程与管理，2020，42（4）：72-74，39.

【3】李东献.物联网自动化物流设备的设计和应用分析[J].科学与信息化，2020（18）：62.

【4】刘贵生.基于物联网的自动化物流设备开发应用研究[J].自动化与仪器仪表，2015（6）：71-73.